(57)【要約】【課題】高温発酵菌を用いて対象物を発酵させる工程において比較的簡単な構造で対象物の着火や火災の発生を確実に防止することができる発酵装置を提供する。【解決手段】高温発酵菌使用式の発酵装置であって、前記醗酵室に対する消火手段を設けており、かつ、醗酵室内の一定以上の温度上昇と処理物の一定以上の温度上昇と煙発生の少なくとも１つを検知する手段と、該異常検知手段からの信号で前記消火手段を作動させる制御手段を備え、異常を感知した場合に消火手段により自動消火、温度降下を行うようにした。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
醗酵室を有し、適所に高温発酵菌体を含む処理物の投入部と排出部を有する発酵槽本体と、前記醗酵室を加熱する手段を有する高温発酵菌使用式の発酵装置であって、前記醗酵室に対する消火手段を設け、かつ、醗酵室内の一定以上の温度上昇と処理物の一定以上の温度上昇と煙発生の少なくとも１つを検知する手段と、該異常検知手段からの信号で前記消火手段を作動させる制御手段を備えたことを特徴とする発酵装置。
【請求項２】
消火手段が、散水ノズルを有し前記醗酵室内に配置された放水系であり、制御手段は検知手段による異常検出時に、放水系のポンプまたは弁を作動させるように構成されている請求項１に記載の発酵装置。
【請求項３】
消火手段は、放水系に加え、加熱手段の駆動系と発酵室内への空気の流入出系の少なくとも一方を含み、検知手段による異常検出時に、制御手段からの信号で加熱手段の作動を自動停止させまたは空気の流入出を止めるように構成されている請求項１に記載の発酵装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は発酵装置とりわけ自動消火機能を備えた高温発酵菌使用式の発酵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹皮など各種有機物系の廃材や廃棄物を有効活用するための一つの方法として、高温発酵菌を用いて対象物を発酵させて肥料などを得ることが行われている。
かかる高温発酵菌使用型の発酵装置においては、発酵対象物に床材（菌体を含んだ発酵補助材）および菌体を添加した後、水分調整を行い、６０℃以上の高温雰囲気中で撹拌混合しながら処理を行うのを通例としている。
【０００３】
前記高温雰囲気を得る方法としては、発酵槽本体を電熱線ヒータなどで加熱する方法、１００℃以上の温風を吹き込む方法、その両方を併用する方法などがあるが、いずれにしても発酵は、通常、水分率３０〜６０％から行い、発酵が進行するに従い水分率が低下し、乾燥する。
加熱及び乾燥は加熱温度が高い方が効果的であるが、乾燥状態で同じ条件で加熱を続けると、低温着火（本来の着火温度より低温で着火すること）により火災が発生する危険が付きまとう。
【０００４】
この対策として従来では、処理物の温度が一定以上にならないように加熱手段の作動をコントロールしたり、運転時間を制御したりしているが、水分率や処理物の特性、量などにより温度上昇速度や水分率低下速度が変化するなど不確定要素があることや、不注意などにより火災が発生する可能性があり、安全上問題があった。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案は前記のような問題点を解消するためになされたもので、その目的とするところは、高温発酵菌を用いて対象物を発酵させる工程において比較的簡単な構造で対象物の着火や火災の発生を確実に防止することができる発酵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本考案は、醗酵室を有し、適所に高温発酵菌体を含む処理物の投入部と排出部を有する発酵槽本体と、前記醗酵室を加熱する手段を有する高温発酵菌使用式の発酵装置であって、前記醗酵室に対する消火手段を設け、かつ、醗酵室内の一定以上の温度上昇と処理物の一定以上の温度上昇と煙発生の少なくとも１つを検知する手段と、該異常検知手段からの信号で前記消火手段を作動させる制御手段を備えたことを特徴としている。
【考案の効果】
【０００７】
本考案によるときには、発酵槽本体の醗酵室に高温発酵菌を混合した処理物を投入し、加熱手段により加熱して高温発酵菌の働きで処理物を発酵・乾燥させる過程において、加熱具合の異常、発酵室内への着火しやすい異物の混入、発酵室内での機構の摩擦による火花の飛翔などにより発酵室内や処理物の温度に異常が生じたり、低温着火したようなときに、これらの異常を自動的に検知して強制的に消火しあるいは強制的に温度を下げることができるので、高温発酵菌を使用しつつ連続長時間、無人運転を行っても火災事故を的確に予防し安全性を高めることができるというすぐれた効果が得られる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００８】
消火手段が、散水ノズルを有し、前記醗酵室内に配置された放水系であり、制御手段は検知手段による異常検出時に、放水系のポンプまたは弁を作動させるように構成されている。
これによれば、放水により直接的に着火を防止しあるいは消火させることができる。
【０００９】
消火手段はさらに放水系に加えて、加熱手段の駆動系と発酵室内への空気の流入出系の少なくとも一方を含み、検知手段による異常検出時に、制御手段からの信号で加熱手段の作動を自動停止させまたは空気の流入出を止めるように構成されている。
これによれば、発酵室内への散水による消火だけでなく、以後の発酵室内の加熱あるいは空気の流出入も自動的に停止されるので、着火と火災の発生を、短時間で確実に防止しすることができる。
【実施例１】
【００１０】
以下添付図面を参照して本考案の実施例を説明する。
図１ないし図４は本考案をロータリタイプの高温発酵菌使用型発酵装置に適用した実施例を示している。1は筒状をなす発酵槽本体であり、下半部が基盤に設置したローラ７により受支されている。発酵槽本体1の長手方向片側開口には、発酵槽本体1の回転を許しつつシールして醗酵室２を画成する固定端盤１００が対設されている。
【００１１】
前記固定端盤１００には、静止状態で上半部に送りスクリューを有する処理物投入部８が設けられる一方、下半部には排出部９が設けられている。
ここで、処理物Ａとは、バーク、木屑、畜糞、食品残渣など所望の発酵対象物に菌体を含んだ発酵補助材（床材）および高温発酵菌体を添加した混合物であり、前記処理物投入部８から、醗酵室断面積の約半分程度投入される。
前記排出部９は発酵処理中は閉じられ、高温発酵菌体の働きにより十分に発酵が終わり、乾燥された発酵済み製品を取り出すときに開かれる排出筒９ａと、これに連通していて、落下した発酵済み製品を搬送するスクリュー式などのコンベア９ｂを有している。
【００１２】
前記発酵槽本体1の長手方向他側開口には、回転軸１０２を突設した閉止板１０１が一体に固着されており、前記回転軸１０２を基盤に設けた駆動モータ１０と伝導手段に連絡させることで、発酵槽本体1は所要の速度で回転されるようになっている。
【００１３】
前記発酵槽本体1の内面には、内方に突出する多列（たとえば４〜８列）の送り羽根１１が円周上で所定の間隔をおいて固定されている。各送り羽根１１は醗酵室軸線に対しそれぞれ１５度程度の傾きを有しており、発酵槽本体1の回転に伴い、処理物Ａは醗酵室内において４５度程度の傾斜角で崩れつつ、前記送り羽根１１により攪拌される。また、排出時には前記排出部９の方向に送られるようになっている。
【００１４】
３Ａ，３Ｂは加熱手段であり、この実施例では、加熱手段３Ａとして電熱ヒータが、加熱手段３Ｂとして熱風(温風)供給機構が用いられている。加熱手段３Ａは発酵槽本体1の外周面に面状あるいはコイル状の形態で設けられる。加熱手段３Ｂは、固定端盤１００を通して発酵室内に延在し、先端あるいは中間領域に噴出し口を開口した熱風投入管３０と、発酵槽本体1の外部に配置され熱風投入管３０に接続した熱風発生器３１を備えている。熱風発生器３１はバーナ、シーズヒータなど任意である。
そして、固定端盤１００を通して発酵室内に臨む排気管３２が設けられており、排気管３２にはこの例ではサイクロン式などの集塵器３２０が介在されている。
【００１５】
４は消火手段であり、放水系を必須に備えている。放水系は前記発酵槽本体1の固定端盤１００を通して醗酵室内の上半部域に延在された放水管４０と、発酵槽本体1の外部に配置された水タンク４１と、水タンク４１内の水を前記放水管４０に送給するポンプ４２を備えている。この例では、放水管４０は第２の加熱手段における熱風投入管３０と平行状に延びており、所要の間隔で散水ノズル４００を配設している。放水系は水道管に接続されていてもよく、この場合はポンプに代えて弁類たとえば、電磁式開閉弁やモータバルブが用いられる。
【００１６】
また、消火手段は加熱手段３Ａ，３Ｂの駆動系の電源オンオフを含んでもよい。これは、具体的には、電熱ヒータ３Ａや熱風発生器３１など熱源の駆動電気系統たとえばポンプやアーク放電器などが挙げられる。また、消火手段４には加熱された空気の醗酵室２へ遠隔操作型気体流出入制御機器も挙げられる。これは、たとえば熱風投入管３０の吸込み管３００に介在された電磁弁やモータバルブなど４３と、排気管３２に介在された電磁弁やモータバルブ４４などが挙げられる。
【００１７】
５Ａ、５Ｂ，５Ｃは着火や火災発生を検知する異常検知手段であり、第1の検知手段５Ａは熱電対のごときからなる処理物温度感知器であり、発酵槽本体1の固定端盤１００を通して発酵室内の処理物堆積レベルに向け挿着され、処理物Ａが設定温度以上たとえば９０℃以上であった時に信号を送出する。
第２の検知手段５Ｂは発酵室内温度感知器であり、熱電対のごときからなり、発酵槽本体1の固定端盤１００を通して発酵室内の処理物堆積レベルより適度の上に挿着され、発酵室２の雰囲気が設定温度以上たとえば９０℃以上であった時に信号を送出する。第３の検知手段５Ｃは煙感知器であり、前記排気管３２に配されている。
【００１８】
6は前記異常検知手段５Ａ、５Ｂ，５Ｃと接続され、これからの信号を伝達あるいは処理し、前記消火手段４を作動するためのリレー回路またはＣＰＵなどからなる制御手段(コントローラ)であり、発酵槽本体1の外部の制御盤に組み込まれている。
制御手段６の出力側は、図７のように、温度異常警報機器たとえば警告灯１２のほか、前記放水管４０に送給するポンプ４２の駆動回路、あるいはさらに前記熱風発生器３１や電熱ヒータ３Ａの駆動電源回路、吸込み管３００と排気管３２の遠隔操作型流出入制御機器(この例では電磁弁やモータバルブ４３、排気管３２の電磁弁やモータバルブ４４に接続されており、さらには、発酵槽本体1の回転駆動モータ１０の電源回路にも接続されている。
制御手段６は、前記排気管第１ないし第３の検知手段のいずれかから信号が送られたときに一定のプログラムにしたがって前記各駆動機器類をオンにし、あるいはオフとする信号を発する。
【００１９】
第１実施例の作用を説明すると、処理物投入部８から発酵槽本体1の醗酵室２に処理物Ａを投入する。処理物は高温発酵菌体を混合しており、水分率３０〜６０％程度である。加熱手段としてこの例では電熱ヒータ３Ａを作動させるとともに、電磁弁またはモータバルブ４３を開いて吸気した空気を熱風発生器３１で１００℃以上に加熱し、熱風投入管３０を通して醗酵室２に供給し、排気管３２の電磁弁またはモータバルブ４４を開いて廃熱を導出し、集塵機３２０を経て大気に放出する。それと共に、回転駆動モータ１０を作動して発酵槽本体1を所定速度で回転させる。
【００２０】
こうした操作により、醗酵室２に堆積している処理物Ａは、発酵槽本体1の内壁から突出している送り羽根１１により持ち上げられ、一定角度で崩れ落ちる挙動で攪拌を繰り返されながら移動し、前記加熱手段３Ａ，３Ｂによる槽外周からの加熱と、醗酵室２内で吹き込まれた熱風により堆積層表面が加熱される。これにより、高温発酵菌が活発な作用を発揮し、処理対象の有機物は発酵が進んでいく。それに伴い、処理物の含水率は低減し、乾燥していく。
この発酵工程において、処理物Ａの温度は第1の検知手段５Ａによって検出され、醗酵室２の温度は第２の検知手段５Ｂによって検出され、排気中に煙が存するかどうかが第３の検出器５Ｃによって検出されている。
【００２１】
通常は、処理物温度７０℃程度、槽内温度８０℃以下が正常であるが、いま、加熱手段の不具合、運転時間の管理ミスなどにより処理物温度又は/及び醗酵室温度が設定温度たとえば９０℃以上に達していた場合には、前記第１の又は/及び第２の検知手段５Ａ、５Ｂから制御手段６に異常信号が送られる。また、発酵室内での異物の摩擦などによるスパークで部分的に着火が起きたり、低温着火による火災が発生し、その煙が排気部に到った場合には、第３の検知器5Ｃから制御手段６に異常信号が送られる。
制御手段６は、これらのいずれかの信号を受けると、次の消火活動を行うように指令を発する。
【００２２】
１）温度異常警報機器たとえば警告灯１２を通電して点灯させ、非常事態であることを知らせる。
２）運転状態にあった加熱手段の熱源たとえば熱風発生器３１や電熱ヒータ３Ａの電源回路を開にし、それらの作動を停止させて醗酵室２や処理物Ａの温度上昇を止める。
３）吸込み管３００の電磁弁またはモータバルブ４３と排気管３２の電磁弁やモータバルブ４４を開状態から閉じ状態にし、醗酵室２への加熱空気の流入と廃熱空気の排出を停止し、酸素の供給を断つ。
４）放水管４０の停止状態にあったポンプ４２の駆動回路を閉じて作動させ、水を放水管４０に送給して散水ノズル４００から醗酵室２の処理物Ａに散水し、着火の起こるのを防止しあるいは着火状態のときには鎮火させる。ポンプ４２の駆動は、経験的に決められた時間でもよいし、検知手段による異常検知信号が発せられなくなったときに、制御手段からの信号で止められてもよい。
５）発酵槽本体1の駆動モータ１０の駆動回路をタイマーで設定した時間経過後に開にし、発酵槽本体1の回転を停止させる。前記時間の設定は、４）の放水開始後、水が処理物Ａに十分に拡散される時間である。
前記２）〜４）の操作順序は任意であり、同時平行的に行われてもよい。
【００２３】
以上の動作により、自動的に着火防止あるいは消火が行われるため、甚大な火災が未然に防がれ、高温発酵菌を用いながらも安全な発酵工程を持続できる。かくして、検知手段から異常検知信号が発せられなくなったときには、制御手段６から復帰信号が発せられ、各部は常態に復帰する。
【実施例２】
【００２４】
図５と図６は本考案を発酵槽本体1が非回転形式である小容量の発酵装置に適用した例を示している。
この実施例においては、発酵槽本体1が、少なくとも底側の半周以上に円弧状面１０ａを有する密閉状のドラムとして構成されており、醗酵室２の中心部に長手方向を貫通する回転軸１４が横架され、外部の駆動モータ１０で駆動されるようになっている。回転軸１４にはらせん状を構成する攪拌翼１４０が固定されている。
【００２５】
発酵槽本体1は上部中央域に処理物の投入部８が設けられ、下部には発酵済み製品の排出部９が設けられている。また、上方域には加熱手段３Ｂとして熱風送入部３０が数箇所設けられており、それら熱風送入部３０には図示しないが発酵槽本体1の外部に配置された熱風発生器に配管を介して接続されている。
また、熱風送入部３０と位相が異なる部位には、排気部３２が設けられており、この排気部３２は図示しないが第１実施例と同じように排気管が接続されている。
【００２６】
前記醗酵室２の上部レベルには、消火手段４としての放水系が設けられている。すなわち、前記発酵槽本体1の固定端盤１００を通して放水管４０が延在されており、放水管４０は所要の間隔で散水ノズル４００を配設している。前記放水管４０は、この例では水道管と接続され、電磁式開閉弁４５を介在接続している。これに代えて第１実施例のように、発酵槽本体1の外部に配置された水タンクと、水タンク内の水を送給するポンプを用いてもよい。
【００２７】
着火や火災発生を確実に検出するため、この例でも第１ないし第３の異常検知手段を用いている。第１の検知手段5Ａは処理物温度計であり、熱電対のごときからなり、発酵槽本体1の底部位置に配されあるいは固定端盤１００を通して発酵室内の処理物堆積レベルに向け挿着され、処理物が設定温度以上たとえば９０℃以上であった時に信号を送出する。第２の検知手段５Ｂは発酵室内温度計であり、熱電対のごときからなり、発酵槽本体1の固定端盤１００を通して発酵室内の処理物堆積レベルより適度の上に挿着され、発酵室の雰囲気が設定温度以上たとえば９０℃以上であった時に信号を送出する。第３の検知手段５Ｃは煙感知器であり、前記排気部  に配されている。
【００２８】
制御手段６は第１実施例と同様であり、温度異常警報機器たとえば警告灯１２のほか、前記放水管４０に水を送給する水道管の電磁開閉弁４５またはポンプ４２の駆動回路、あるいはさらに少なくとも前記熱風発生器の駆動電源回路に接続されており、さらには、攪拌用回転軸１４の転駆動モータ１０の電源回路にも接続されている。
制御手段６は、前記排気管第１ないし第３の検知手段のいずれかから信号が送られたときに一定のプログラムにしたがって前記各駆動機器類をオンにし、あるいはオフとする信号を発する。
【００２９】
第２実施例においては、処理物投入部８から発酵槽本体1の醗酵室２に処理物を投入する。加熱手段としてこの例では吸気した空気を熱風発生器で１００℃以上に加熱し、熱風投入管３０を通して醗酵室２に供給し、排気管３２から廃熱を導出し、集塵機を経て大気に放出する。それと共に、駆動モータ１０を作動して発酵槽本体1内で攪拌翼１４０を所定速度で回転させる。
【００３０】
こうした操作により、醗酵室２に堆積している処理物Ａは、攪拌翼１４０により持攪拌を繰り返され、醗酵室２内で吹き込まれた熱風により堆積層表面が加熱される。これにより、高温発酵菌が活発な作用を発揮し、処理対象の有機物は発酵が進んでいく。それに伴い、処理物の含水率は低減し、乾燥していく。
この発酵工程において、処理物Ａの温度は第1の検知手段５Ａによって検出され、醗酵室２の温度は第２の検知手段５Ｂによって検出され、排気中に煙が存するかどうかが第３の検知手段５Ｃによって検出され、異常が検知されたときには、第１実施例と同様に、自動消火、温度降下が行われる。
【００３１】
１）温度異常警報機器たとえば警告灯１２に通電して点灯させ、非常事態であることを知らせる。
２）運転状態にあった加熱手段３の熱源たとえば熱風発生器の電源回路を開にし、それらの作動を停止させて醗酵室２や処理物Ａの温度上昇を止める。
３）停止状態にあった放水管４０の電磁開閉弁４５を開き、水を散水ノズル４００から醗酵室２の処理物Ａに散水し、着火の起こるのを防止しあるいは着火状態のときには鎮火させる。電磁開閉弁４５の開時間は、経験的に決められてもよいし、検知手段による異常検知信号が発せられなくなったときに、制御手段からの信号で止められてもよい。
４）攪拌翼１４０の駆動モータ１０の駆動回路をタイマーで設定した時間経過後に開にし、回転を停止させる。
以上により、低温着火による火災の発生を自動的に未然に防いで安全に発酵製品を製造することができる。なお、第２実施例において、第１実施例と同じように、吸込み管と排気管に、加熱空気の流入と廃熱空気の排出を停止し、酸素の供給を断つための遠隔制御手段たとえば電磁弁やモータバルブを設けてもよく、この場合には、前記検知手段５Ａ，５Ｂ，５Ｃからの信号で制御手段により前記遠隔制御手段を開状態から閉じ状態にする。これも本考案に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本考案による発酵装置の第１実施例を示す縦断側面図である。
【図２】第１実施例の背面図である。
【図３】第１実施例の正面図である。
【図４】図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図５】本考案による発酵装置の第２実施例を示す縦断側面図である。
【図６】第２実施例の縦断正面図である。
【図７】本考案の制御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  発酵槽本体
２  醗酵室
３Ａ，３Ｂ  加熱手段
４  消火手段
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ  異常検知手段  
６  制御手段
８  処理物投入部
９  排出部
４０  放水管
４２  ポンプ
４３、４４  遠隔操作型気体流出入制御機器
４００  散水ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003121519.tif 000007
【図６】
0003121519.tif 000008
【図７】
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